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資料種別 図書

宇宙飛行体の熱気体力学

久保田弘敏, 鈴木宏二郎, 綿貫忠晴 著

詳細情報

タイトル 宇宙飛行体の熱気体力学
著者 久保田弘敏, 鈴木宏二郎, 綿貫忠晴 著
著者標目 久保田, 弘敏, 1941-
著者標目 鈴木, 宏二郎, 1962-
著者標目 綿貫, 忠晴, 1945-
出版地(国名コード) JP
出版地東京
出版社東京大学出版会
出版年月日等 2002.10
大きさ、容量等 318p ; 22cm
ISBN 4130611569
価格 6000円
JP番号 20345704
出版年(W3CDTF) 2002
件名(キーワード) 宇宙船
件名(キーワード) 熱力学
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NDLC NC161
NDC(9版) 538.95 : 航空宇宙工学
対象利用者 一般
資料の種別 図書
言語(ISO639-2形式) jpn : 日本語

目次
 

  • 宇宙飛行体の熱気体力学
  • まえがき
  • 第1章 序論
  • 第1章 1.1 宇宙飛行体とは 1
  • 第1章 1.2 宇宙飛行体の飛行経路と気体力学の領域 6
  • 第1章 1.3 宇宙飛行体が遭遇する気体力学的現象 9
  • 第2章 宇宙飛行体まわりの流れの特性と基礎方程式
  • 第2章 2.1 宇宙飛行体まわりの流れ 15
  • 第2章 2.2 圧縮性気体の特性 15
  • 第2章 2.2 2.2.1 圧縮性の効果 15
  • 第2章 2.2 2.2.2 粘性の効果 17
  • 第2章 2.2 2.2.3 衝撃波の発生 18
  • 第2章 2.2 2.2.4 実在気体効果 21
  • 第2章 2.3 圧縮性粘性流体の基礎方程式 22
  • 第2章 2.3 2.3.1 仮定 22
  • 第2章 2.3 2.3.2 基礎方程式の一般形 23
  • 第2章 2.4 圧縮性境界層 28
  • 第2章 2.4 2.4.1 境界層近似 29
  • 第2章 2.4 2.4.2 圧縮性層流境界層方程式 29
  • 第2章 2.4 2.4.3 直交曲線座標系で書いた圧縮性層流境界層方程式 30
  • 第2章 2.4 2.4.4 2次元および軸対称定常圧縮性境界層方程式の解法 32
  • 第2章 2.5 圧縮性粘性衝撃層 34
  • 第2章 2.5 2.5.1 粘性衝撃層とは 34
  • 第2章 2.5 2.5.2 粘性衝撃層方程式の導出 36
  • 第2章 2.5 2.5.3 粘性衝撃層方程式の位置づけ 38
  • 第3章 熱的非平衡性と化学的非平衡性のある流れ 39
  • 第3章 3.1 熱的非平衡性のある流れの特性 39
  • 第3章 3.1 3.1.1 統計力学的アプローチによる気体の熱力学的特性 39
  • 第3章 3.1 3.1.2 内部エネルギーが励起されている気体の熱力学的特性 41
  • 第3章 3.1 3.1.3 熱的非平衡にある気体の熱力学的特性 43
  • 第3章 3.2 化学的非平衡性のある流れの特性 44
  • 第3章 3.2 3.2.1 基本特性量 44
  • 第3章 3.2 3.2.2 解離—再結合反応 46
  • 第3章 3.2 3.2.3 解離気体の状態方程式 47
  • 第3章 3.2 3.2.4 電離—再結合反応 48
  • 第3章 3.2 3.2.5 化学反応に伴うエネルギーの変化 49
  • 第3章 3.2 3.2.6 拡散 50
  • 第3章 3.2 3.2.7 輸送係数 51
  • 第3章 3.3 化学反応と流れの連成 57
  • 第3章 3.3 3.3.1 緩和時間 57
  • 第3章 3.3 3.3.2 流れの分類 58
  • 第3章 3.4 化学反応を伴う圧縮性流体の基礎方程式 59
  • 第3章 3.4 3.4.1 質量保存式 60
  • 第3章 3.4 3.4.2 運動量保存式 61
  • 第3章 3.4 3.4.3 エネルギー保存式 61
  • 第3章 3.4 3.4.4 3次元直交座標系で書いた基礎方程式 62
  • 第3章 3.5 化学反応を伴う定常圧縮性境界層 64
  • 第3章 3.5 3.5.1 基礎方程式 64
  • 第3章 3.5 3.5.2 変換された基礎方程式 65
  • 第3章 3.5 3.5.3 理想解離気体の圧縮性境界層 67
  • 第3章 3.6 化学反応を伴う圧縮性衝撃層 69
  • 第3章 3.7 飛行体表面での化学反応の効果 69
  • 第4章 空力特性
  • 第4章 4.1 宇宙飛行体の形状と空力特性 71
  • 第4章 4.2 極超音速飛行時の空力特性の特徴 74
  • 第4章 4.3 ニュートン流理論による推算 77
  • 第4章 4.3 4.3.1 基本原理 77
  • 第4章 4.3 4.3.2 若干の修正(修正ニュートン流理論) 79
  • 第4章 4.3 4.3.3 計算の手順 80
  • 第4章 4.3 4.3.4 ニュートン流理論の描く流れ 81
  • 第4章 4.3 4.3.5 ニュートン流理論はどの程度使えるか 82
  • 第4章 4.3 4.3.6 ニュートン流理論の拡張(2重衝撃波流れ) 83
  • 第4章 4.4 粘性干渉効果 85
  • 第4章 4.5 化学反応による影響 88
  • 第4章 4.6 極超音速飛行体の形状について 92
  • 第5章 空力加熱とその防御法
  • 第5章 5.1 空力加熱の現象 97
  • 第5章 5.1 5.1.1 対流加熱 98
  • 第5章 5.1 5.1.2 輻射加熱 108
  • 第5章 5.1 5.1.3 物体表面での現象と空力加熱 111
  • 第5章 5.2 空力加熱推算法 122
  • 第5章 5.2 5.2.1 ナビエ・ストークス解 122
  • 第5章 5.2 5.2.2 境界層解析による方法 124
  • 第5章 5.2 5.2.3 軸対称類似による方法 130
  • 第5章 5.2 5.2.4 表面温度の推定 132
  • 第5章 5.3 空力加熱防御システム 135
  • 第5章 5.3 5.3.1 熱吸収法 135
  • 第5章 5.3 5.3.2 耐熱材料による熱防御法 136
  • 第5章 5.3 5.3.3 物質伝達による冷却 136
  • 第5章 5.3 5.3.4 その他の熱防御法 156
  • 第5章 5.3 5.3.5 熱防御法の性能比較 161
  • 第5章 5.3 5.3.6 従来の宇宙機および将来型宇宙機への応用 162
  • 第6章 熱気体力学実験法
  • 第6章 6.1 高速,高エンタルピーの流れをつくる方法 167
  • 第6章 6.1 6.1.1 風洞:原理とその限界 167
  • 第6章 6.1 6.1.2 極超音速風洞 170
  • 第6章 6.1 6.1.3 衝撃波管 178
  • 第6章 6.1 6.1.4 衝撃風洞 181
  • 第6章 6.1 6.1.5 アーク加熱風洞 187
  • 第6章 6.1 6.1.6 ガスダイナミックレーザー 190
  • 第6章 6.1 6.1.7 その他の注目すべき設備 200
  • 第6章 6.2 高速,高エンタルピー流の測定法 204
  • 第6章 6.2 6.2.1 圧力の測定 204
  • 第6章 6.2 6.2.2 空気力の測定 208
  • 第6章 6.2 6.2.3 気流の温度測定 212
  • 第6章 6.2 6.2.4 空力加熱および熱伝達、熱流速の測定 214
  • 第6章 6.2 6.2.5 物体表面温度の測定法 216
  • 第6章 6.2 6.2.6 高速流れの密度測定と可視化 220
  • 第6章 6.2 6.2.7 パルス型高エンタルピー流実験装置における計測 225
  • 第6章 6.3 熱気体力学実験の問題点と展望 229
  • 第6章 6.3 6.3.1 高速気流実験設備運転に必要なエネルギー 229
  • 第6章 6.3 6.3.2 世界の設備の現状 230
  • 第6章 6.3 6.3.3 今後の設備の趨勢 236
  • 第6章 6.3 6.3.4 高速気流実験の展望 237
  • 第7章 数値流体力学による熱気体力学へのアプローチ
  • 第7章 7.1 熱気体力学における数値流体力学の重要性 239
  • 第7章 7.2 数値流体力学とは 240
  • 第7章 7.2 7.2.1 基本的なアイデア 240
  • 第7章 7.2 7.2.2 CFDにおける衝撃波の扱い(衝撃波捕獲か衝撃波適合か) 242
  • 第7章 7.3 ナビエ・ストークス方程式系の差分解法 244
  • 第7章 7.3 7.3.1 ナビエ・ストークス方程式とその派生方程式 244
  • 第7章 7.3 7.3.2 ナビエ・ストークス方程式の数値スキーム 245
  • 第7章 7.3 7.3.2 粘性衝撃層方程式の数値スキーム 258
  • 第7章 7.4 実在気体効果の数値流体力学 263
  • 第7章 7.5 乱流モデル 266
  • 第7章 7.6 数値解析に何を求めるか 271
  • 第8章 将来の宇宙飛行体への熱気体力学の貢献
  • 第8章 8.1 スペースプレーンおよび極超音速輸送機(HST)の熱気体力学 273
  • 第8章 8.2 惑星探査機の熱気体力学 280
  • 第8章 8.2 8.2.1 探査機を惑星地表に降下させるための大気圏突入飛行 280
  • 第8章 8.2 8.2.2 空気力を利用した軌道変換 284
  • 第8章 8.2 8.2.3 地球帰還のための地球大気圏再突入 288
  • 第8章 8.2 8.2.4 空力・重力アシスト衛星—もっと遠くへ 289
  • 記号表 292
  • 文献 297
  • 索引 309

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